摘要:可调式无拉杆模板,具有设计承载力大、挠度可调、拆装快捷、使用安全方便、无脚手架施工等特点。通过在施工现场墩身施工的应用,墩身错台和大面平整度可满足武广客运专线和新验标的要求,从现场施工的情况来看,是比较成功的。
关键词:无拉杆模板 桥墩施工 施工技术
1 工程概况
武广铁路客运专线设计速度350 km/h,无砟轨道,墩身设计为双线矩形实心桥墩或空心桥墩。按照武广公司强制性技术要求,墩身采用无拉杆模板施工。
这里主要论述矩型桥墩施工技术。矩形桥墩断面形式为3·0 m×6·8m。墩身高度从2·0 m~16·0 m不等,对于墩高大于6 m的采用空心墩结构形式,墩高小于6 m的桥墩采用实心墩结构形式,墩高等于6 m的根据全桥布置图确定空(实)结构形式。桥墩全部采用可调式无拉杆高精度桥墩外模板,内模板采用平面钢模板整体拼装而成。
2 外模板
外模板采用北京博瑞模板脚手架有限公司生产的整体定型模板。它采用可调式无拉杆式设计,具有设计承载力大、挠度可调、无拉杆、精度高、拆装快捷、使用安全方便、无脚手架施工等特点。
2·1 外模板设计总体思路
外模由面板、可调桁架、纵檩、调整丝杠等构成。由于我项目部墩身高度均为50 cm的整数倍,所以模板主要采用1500B+2500A型主要结构形式,另外配备了2000A、1500A、1000A以及500A型调节段,其中B型代表最上部模板,带5 cm倒角,A型代表下部模板。模板拼装过程中,按照1500B→2500A→2000A→1500A→1000A→500A的方式进行。
2·2 外模板桁架设计
外模桁架由方钢和调节丝杠组成,丝杠的作用主要为调整模板的大面平整度,起到微调的功能。外模的刚度主要取决于可调桁架的宽度,对2·5 m高度的模板桁架宽度取值为1·2 m,主要为满足不大于L/1 000的变形要求。
2·3 外模板单位面积总量
衡量模板制作的另外一个指标为单位面积钢材总量,该模板单位面积钢材总量为200 kg/m2。
2·4 外模板拼装固定
外模不采用拉杆加固,仅在桁架交接处采用丝杠连接,增加桁架的整体性。外模板拼装时,模板间需填塞双面胶,底部采用封口胶封闭,保证模板间无错缝、无缝隙,以保证混凝土的外观质量。
2·5 外模在施工中存在的问题和解决方法
在外模施工中遇到最大的问题是因采用泵送混凝土使混凝土灌筑速度过快,导致模板横向挠度变形超标问题。为解决该问题,在模板制作时,在桁架中部安装了四个可调螺栓,在混凝土浇筑之前,通过调整调节螺栓的丝杠,使模板形成一个向里的5 mm的预变形;混凝土浇筑后,抵消该变形,从而满足混凝土表面平整度的要求。
通过几个桥墩的施工,该外模在配备上有些地方需要进一步改进,特别是在模板组合上采用2 000 mm比采用2 500 mm更利于吊装和组合,建议采用
2 000 mm高度作为基数更合适。
3 内模板
3·1 内模板设计总体思路
墩柱内模采用20 cm、30 cm平面模板和圆角模板拼装组成,模板高度分1 500 mm、1 000 mm、500 mm三种形式,通过三种高度的组合可拼装成所有50 cm倍数的高度。模板采用竖向支立,拼装时模板间需要采用双面胶填塞。
3·2 内模板拼装固定
内膜部分采用定型钢模板。施工中采用搭设整体支撑架的方法固定空心部分模板,按以下步骤拼装。
1)绑扎钢筋至墩顶倒角部分后,将底部倒角模板、木模用两道∠50×50×4角钢、间距50 cm通过螺栓和墩身钢筋拉紧,同时铺设空心段底模和留设布料作业孔。
2)为防止内模上浮,在模板顶部设[100槽钢与外模连接,同时也采用4~6根12的钢筋穿过内模斜拉到承台混凝土的钢筋上。立内模时为保证混凝土的壁厚,可采用50 cm长方木嵌入顶部内外模板之间,来控制混凝土壁厚,待混凝土浇筑至方木位置时将其取出。
内模模板标准节段高度可分为为1·5 m、1·0 m、0·5 m。在拼装模板的同时,在墩身内部搭设井式满堂支架,脚手架顶部预留30 cm左右的空间,为了增加模板和脚手架的整体稳定,内模采用对拉对撑,脚手架采用6排横向立杆2排纵向立杆,步距为90 cm×70 cm、层间距为120 cm,用钢管两端通过顶托支撑模板。圆弧部分可弯制相同弧度的钢管对其加固。
3)待浇筑下实体和空心部分后,拆除内模在脚手架上铺设方木(10 cm×15 cm),并根据底模下表面高度调整顶丝,使方木在同一高程上(高程为底模下表面高度-15 cm-模板厚度)。
4)底模拼装在固定好的方木上,并调平固定,接缝采用海绵条处理,保证浇筑混凝土时不漏浆。
5)人孔施工采用木模,施工时注意与底模的连接和预埋爬梯。
3·3 内模施工中需解决的问题
在内模使用过程中需要解决两个问题,一是拆模问题,二是模板上浮问题。对于拆模问题,我们通过倒梯形模板的方法解决,对于模板上浮问题,可通过在底模固定螺栓的方法解决。
4 混凝土施工工艺
实心墩采用一次浇筑成型工艺。空心墩采用3次浇筑成型工艺,第一次浇筑混凝土的高度具体情况根据外模高度确定,但不低于实体段高度。
混凝土保护层厚度的控制是保证墩身质量的关键,武广客运专线墩身保护层设计厚度为4 cm,为保证混凝土的外观质量,施工中采用4 cm专用塑料垫块。另外,混凝土下料问题虽然是个细节问题,但是影响混凝土外观质量,我们采用在适当的位置布设串筒的方法解决,目的主要解决在混凝土灌筑过程中砂浆粘模问题和混凝土下落高度过高问题。
预埋件是墩身施工中非常重要的内容之一,所以对预埋件的位置和数量准确控制也是墩身施工的关键工序之一。为解决预埋件准确性问题,采用内外上螺母的方法解决。
5 操作要点
1)作为大体积无拉杆墩身施工,最主要的施工难点为如何才能有效的防止模板变形造成漏浆的情况发生,并且能保证墩身的内外质量。模板拼接缝需采用双面胶进行填塞,防止漏浆。
2)采用桁架调整时,需要预留一定的预拱度。结合现场墩身高度的特点,在浇筑速度为1·0 m/h时,预拱度采用5 mm。
3)在浇筑过程中,采用薄分层密捣固减少混凝土表面气泡和离析现象。
4)保证预埋件平面位置和数量的准确性。
5)拆模选择在一天温度最高时段,防止由于温度差造成的收缩裂缝,并且拆模后及时采用塑料薄膜进行包裹养护。
6 结束语
通过无拉杆墩身施工技术的应用,墩身错台和大面平整度可满足武广客运专线和新验标的要求。从现场施工的情况来看,是比较成功的,因此可在客运专线、市政建设、高速公路中推广应用。
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